一种连续预焙阳极炭块的粘接方法技术

本发明专利技术公开了一种连续预焙阳极炭块的粘接方法。按照下述方法进行粘接，阳极炭块在电解槽上使用厚度剩250～300mm时，得旧阳极炭块，先对旧阳极炭块上表面进行降温后，将旧阳极炭块上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块上下叠加，挤压粘结在一起。具有新、旧两块炭块粘接牢固可靠，新、旧阳极炭块之间电阻小，降低电解能耗，消除了残极，连接方便安全的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种连续预焙阳极炭块的粘接方法
本专利技术涉及一种铝电解槽预焙阳极炭块的生产方法领域，特别是一种连续预焙阳极炭块的粘接方法。
技术介绍
现代电解铝工业，均采用预焙阳极生产电解铝。通常的预焙阳极炭块是间断使用的，一块阳极炭块的使用周期是30天左右。预焙阳极炭块在使用过程中逐步消耗，当剩余高度为15～18cm时，必须从电解槽上取出，更换新的阳极炭块。预焙阳极一般为长方体，具有稳定的几何形状，以石焦油、沥青焦为骨料，以煤沥青为粘结剂，根据电解槽电流的大小和工艺的不同而有不同的尺寸，其电流密度一般在0.68-0.9A/cm2范围内。本专利技术申请人在申请了一系列的铝电解连续阳极生产专利基础上，如中国专利201710088066.4——预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，对阳极钢爪和阳极炭块结构以及钢爪与炭块的连接方式等方面进行了改造，连续阳极炭块不需要炭块消耗到很薄就可直接对接新阳极炭块，所以不需要担心阳极钢爪会被高温的电解质烧蚀而变形、损坏。钢爪和阳极炭块的连接，用铝水浇铸替代磷生铁，阳极炭块在电解槽中逐渐烧损，炭块高度剩240～300mm时，炭块表面温度会达到750℃左右，而铝的熔点为660℃，此时炭碗中的铝早已彻底熔化，解锁复合式机械钢爪，提起铝导杆，整体移除机械复合式阳极钢爪。移除了钢爪的炭块，被其四周烧结了的保温料支撑，保留在原位未动，能承受巨大的重压也不会下沉。连续预焙阳极在电解槽上使用时，当阳极炭块被消耗时，定期将阳极钢爪从被烧损的旧阳极炭块上取出，在阳极炭块上部粘结新的阳极炭块，可以节约电能、降低炭耗、稳定电解操作和提高电流效率。国内外很多研究机构都发现要实现连续阳极炭块的连续使用，存在两个较大的问题难以解决，首先是预焙阳极炭块之间粘接电阻大，导致阳极在电解过程中槽电压高，不利于节能；更重要的是缺少优良的泡泥；更加没有能直接粘接炭块对接温差达700℃以上的粘接剂。大型预焙阳极炭块重达1吨左右，要确保研究在电解过程中不会出现掉块的现象，必须保证所用的泡泥具有足够的粘接强度。因为现有预焙阳极炭块的生产工艺决定，焙烧后的炭块均有翘曲变形，以变形小于1%为合格，预焙阳极炭块长度为1600～1700mm，单块翘曲一般为5～10mm，甚至更多，阳极炭块的翘曲变形增加了连续阳极炭块粘接难度。综上所述，现有技术存在以下技术缺陷：1、中国专利201710088066.4-公开的预焙阳极铝电解在线连接阳极的方法及结构，旧阳极炭块要和新阳极炭块进行连接时，温度达到750℃左右，和常温的新阳极炭块温差在700℃以上，二者粘结后，随着新阳极炭块的温度逐渐上升到750℃左右，由于热胀冷缩的原因，新阳极炭块体积膨胀，粘结处发生剪切，粘结不牢，新、旧阳极炭块之间电阻过大；2、预焙阳极炭块之间粘接电阻大，导致阳极在电解过程中槽电压高，不利于节能；3、由于阳极炭块现有生产工艺的限制，生产出的阳极炭块均有翘曲变形，阳极炭块的翘曲变形增加了连续阳极炭块粘接难度，新、旧两块炭块进行上下连接时，炭块翘曲变形的不平整会导致对接处有缝隙，增大对接处电阻，甚至出现无法连接的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种连续预焙阳极炭块的粘接方法。本专利技术具有新、旧两块炭块粘接牢固可靠，新、旧阳极炭块之间电阻小，降低电解能耗，连接方便安全的特点。本专利技术的技术方案：一种连续预焙阳极炭块的粘接方法，按照下述方法进行粘接，阳极炭块在电解槽上使用后得旧阳极炭块，移除浇铸--机械复合式钢爪，将对旧阳极炭块上表面进行降温后，在旧阳极炭块上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块上下叠加，挤压粘结在一起。前述的连续预焙阳极炭块的粘接方法中，所述阳极炭块在电解槽上使用厚度剩250～300mm时得旧阳极炭块。前述的连续预焙阳极炭块的粘接方法中，所述阳极炭块使用前，先对阳极炭块上下表面进行机械加工，除去翘曲及表面凹凸点，再在上、下表面各涂抹一层泡泥，进行加温挤压找平，然后将泡泥层表面打毛。前述的连续预焙阳极炭块的粘接方法中，所述对旧阳极炭块上表面进行降温是在旧阳极炭块上覆盖风冷罩，通过加湿冷风对旧阳极炭块进行降温。前述的连续预焙阳极炭块的粘接方法中，所述旧阳极炭块上表面降温至200℃以下。前述的连续预焙阳极炭块的粘接方法中，所述泡泥本采用以常规泡泥配方为基础，用石墨粉部分或全部取代焦粉，再配以1-3%的铝粉制得高导电性电解铝炭块粘接泡泥。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术为了新、旧阳极炭块在电解槽上能牢固粘接，并使炭块导电良好。采用的粘连剂为泡泥，泡泥是用来封堵出铁口的耐火材料，目前可分为有水泡泥和无水泡泥两大类，前者用在顶压较低、强化冶炼程度不高的中小型高炉，后者在顶压较高、强化冶炼程度高的大中型高炉上。本专利技术采用以常规无水泡泥配方为基础，用石墨粉部分或全部取代焦粉，再配以1～3%的铝粉的泡泥为最佳泡泥，并命名为高导电性电解铝炭块粘接泡泥。连续预焙阳极炭块用泡泥粘接时，必须顾及不能给电解槽带入过多杂质，影响铝水品质。需粘接的炭块上、下表面积大，须在保证粘接牢固可靠的前提下，尽可能地控制粘接层厚度，以新、旧阳极炭块之间的粘接层厚度不超过2mm为宜。经机加工涂抹了泡泥的炭块上、表面，在电解槽上工作时，因泡泥含有大量不可燃的炭化硅等不可燃成分隔绝空气可防止炭块表面氧化。2、本专利技术所采用的泡泥中加入了足量的导电性能优异的石墨粉、铝粉确保烧结后泡泥层的导电性优于炭块本体的导电性，特别是泡泥配方中的焦炭粉，部分或全部被石墨粉所代替。钢铁工业用泡泥着重泡泥烧结后的强度和快速起炮功能。本专利技术所用泡泥着重泡泥烧结后的导电性和强度以及高温快速粘接能力。泡泥中石墨粉本来就是常规组分，本专利技术使用的石墨粉只是比一般的配方中占比大，炭质的组分一般配方中不宜大于40%，石墨粉占比越大焦粉占比就越小。本专利技术泡泥配方特殊点在于，所用泡泥为高导电性泡泥，为了进一步提高导电性可配入1～3%的铝粉。3、为了确保新、旧阳极炭块粘接牢固可靠、导电良好，且尽可能少的使用泡泥。先对阳极炭块进行机械加工，特别是阳极炭块的上、下平面，经机加工后的阳极炭块初步消除了翘曲及表面凹凸点，使阳极炭块上、下平面基本平行，也提高了阳极炭块表面的平整度。把机加工后的阳极炭块上、下表面同时涂抹一层泡泥，再把阳极炭块置于上、下两块平行、平整的挤压板之间挤压，挤压板可以是两平板，也可以是凹凸平面对应的平行折板，挤压板材料以钢材为佳。用辅助调整机构调整上、下挤压板的平行度，尽量减小平行度误差，挤压板上、下挤压涂抹了泡泥的阳极炭块，挤压时给挤压板加温。阳极炭块表面机加工、涂抹泡泥、加温了的挤压板挤压等多种技术手段配合使用，保证了阳极炭块上、下平面之间的翘曲、凹坑、凸起的消失，多余的泡泥在钢板的挤压下，会自动从四周的缝隙中挤出，在保证了阳极炭块平行度、平整度的前提下，使泡泥用量降至最低。因为阳极炭块本身有15～18%的孔隙率，泡泥在加温状态下被挤压，有足够的流动性填充进入阳极炭块表面的孔隙中，极大的增强了泡泥在烧结后与阳极炭块结合的机械强度。挤压板不加温挤压，泡泥与阳极炭块的粘接效果比加温的要差。在完成挤压后，用钢丝刷或其他工具，打毛阳极炭块上、下表面的泡泥层，可增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续预焙阳极炭块的粘接方法，其特征在于：按照下述方法进行粘接，阳极炭块在电解槽上使用后时得旧阳极炭块，先对旧阳极炭块上表面进行降温后，将旧阳极炭块上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块上下叠加，挤压粘结在一起。

【技术特征摘要】
1.一种连续预焙阳极炭块的粘接方法，其特征在于：按照下述方法进行粘接，阳极炭块在电解槽上使用后时得旧阳极炭块，先对旧阳极炭块上表面进行降温后，将旧阳极炭块上表面已被烧结硬化了的预涂抹泡泥进行打毛，然后在新阳极炭块下表面上涂抹泡泥，和旧阳极炭块上下叠加，挤压粘结在一起。2.根据权利要求1所述的连续预焙阳极炭块的粘接方法，其特征在于：所述阳极炭块在电解槽上使用厚度剩250～300mm时得旧阳极炭块。3.根据权利要求1所述的连续预焙阳极...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹铜华，邹建明，
申请(专利权)人：贵州铝城铝业原材料研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52